PAM实验
一、实验目的
1、验证抽样定理、观察PAM信号形成的过程、学习中频抽样的基本方法;2、了解混迭效应产生的原因;3、熟悉matlab仿真;
二、实验仪器
1、JH5001Ⅲ通信原理基础实验箱2、双踪示波器3、函数信号发生器一台一台一台
三、实验原理利用抽样脉冲把一个连续信号变为离散时间样值的过程称为抽样,抽样后的信号称为脉冲调幅(PAM)信号。采样频率一般大于2fh。当采样频率小于2fh的时候,就会出现频谱的混叠。
抽样定理实验电路
实验电路中A部分为低通滤波器用于限制最高频率,C部分为实现采样保持的模拟开关,B、D为缓冲输出,E部分低通滤波器用于恢复原始信号。
fTP701U701A、B测试信号低通滤波器TP702K702
跳线器
TP703U702A、C低通滤波器
TP704
U703抽样保持
KB04
开
UB03抽样脉冲
复接解复接模块内
关
图6抽样定理实验电路组成框图
四、实验步骤及实验现象与分析1自然抽样脉冲序列测量预置电路:将KB04设置在右端(自然抽样状态);将K501设置在右端以输入测试信号。将K702设置在NF位置(无滤波),将正弦波输出1000Hz、2Vpp的测试信号送入测试端口。
PAM脉冲抽样序列观察:注意观测时以TP701做同步,本实验同步信号不同对结果影响不太大,但有的实验会影响严重。记录与分析:
CH2蓝色波形是由(TP701)观测到的正弦波输入信号,测得该信号频率为1kHzVpp为196V。CH1黄色波形是由(TP703)观测到的PAM脉冲抽样序列信号。由红框当中可以明显看出一个周期内PAM脉冲抽样序列信号抽样了8
f次(一个周期内有8个脉冲),符合以8kHz脉冲来抽样1kHz信号的结果。且抽样信号占空比不是50,而是大约13。由图中可以看出黄色PAM脉冲抽样信号的包络与蓝色正弦波输入信号波形是基本吻合的。两者的峰谷位置以及正负半周变换都基本一致,相位上基本符合应有的对应关系,PAM脉冲抽样信号包络的相位略微滞后于正弦波输入信号,应该是由于模拟开关等部分电路造成略微延时所带来的。PAM脉冲抽样信号的包络幅值要大于正弦波输入信号,约为2倍,应该是因为经过缓冲输出时电路的运放有放大作用。
PAM脉冲抽样序列重建信号观测:TP704为重建信号输出测试点。观测时以TP701输入信号做同步。记录与分析:
图中上方CH1黄色波形为重建信号,下方CH2蓝色波形为正弦波输入信号。因为抽样频率为8kHz,为信号频率1kHz的8倍,满足f2fh的条件,所以不会产生混叠。重建信号的波形与输入信号波形基本相同,得到的重建信号频率为1003kHz与输入信号r